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原理1
倍增

任意整数均可被表示成若干个2的次幂项之和。例如整数5,其二进制表示为101,该二进制数从右向左第0、2位均为1,则5=2 2 +2 0 ;整数26,其二进制表示为11010,该二进制数从右向左第1、3、4位均为1,则26=2 4 +2 3 +2 1 。也就是说,2的次幂项可被拼成任一需要的值。

倍增,顾名思义就是成倍增加。若问题的状态空间特别大,则一步步递推的算法复杂度太高,可以通过倍增思想,只考察2的整数次幂位置,快速缩小求解范围,直到找到解。

例如在一棵树中,每一个节点的祖先都比该节点大,要查找4的祖先中等于 x 的祖先节点。最笨的办法就是一个一个地向上比较祖先节点,判断哪一个等于 x 。若树特别大,则搜索效率很低。虽然祖先是有序的,但不是按顺序存储的,无法得到中间节点的下标,因此不可以采用普通的二分搜索,这时怎么办呢?答案是采用倍增思想:将 x 和当前节点向上2 i 个节点进行比较,若 x 大于该节点,则向上跳2 i 个节点,加大增量2 i +1 ,继续比较;若 x 小于该节点,则减少增量2 i -1 ,继续比较,直到相等,返回查找成功;或者增量减为2 0 仍不相等,返回查找失败。 rFjKwigB1CJHC0g1kIDQcxv42st2QZ5fMls9lHz1mSmzaYz5/cF1TE6d80xcagWb

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